Durante más de treinta años, la falla transformante de Gofar, ubicada en las profundidades del océano Pacífico oriental cerca de la Dorsal del Pacífico Oriental, ha desconcertado a los científicos con un comportamiento extraordinariamente inusual: produce terremotos de magnitud 6 en los mismos lugares, con el mismo tamaño y con intervalos regulares de cinco a seis años, según un estudio publicado en la revista Science.

Este tipo de previsibilidad es prácticamente inaudito en la ciencia sismológica. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha identificado el mecanismo físico detrás de este patrón notable, revelando que un par de zonas inusuales dentro de la falla actúan como frenos incorporados que detienen el crecimiento de los terremotos de manera confiable, ciclo tras ciclo.

"Hemos sabido que estas barreras existían durante mucho tiempo, pero la pregunta siempre ha sido: ¿de qué están hechas y por qué siguen deteniendo terremotos de manera tan confiable, ciclo tras ciclo?", dijo el sismólogo Jianhua Gong, coautor del estudio y anterior investigador postdoctoral en la Institución Scripps de Oceanografía, según la institución.

Gong y Wenyuan Fan, geofísico de Scripps, trabajaron junto con colegas de la Institución Oceanográfica Woods Hole, el Servicio Geológico de Estados Unidos, Boston College, la Universidad de Delaware, la Universidad Western Washington, la Universidad de New Hampshire y la Universidad McGill para estudiar la falla de Gofar, con el objetivo de resolver este misterio de treinta años.

La falla de Gofar es una larga cordillera submarina donde las placas tectónicas del Pacífico y de Nazca, dos de las masivas losas de roca que componen la capa exterior de la Tierra, se deslizan una contra otra a una velocidad de aproximadamente 140 milímetros por año, aproximadamente la velocidad a la que crece una uña, según la fuente. Las fallas transformantes son los límites donde las placas se deslizan horizontalmente una junto a otra, y la falla de Gofar es una de las más estudiadas de su tipo en cualquier lugar bajo el océano en el fondo marino global.

Lo que hace inusual a Gofar es que sus grandes terremotos ocurren una y otra vez en los mismos lugares, y se detienen en los mismos lugares. Entre esas zonas sísmicas se encuentran tramos de falla que parecen absorber el estrés silenciosamente, sin producir sismos importantes. Los científicos llaman a estos tramos "barreras", pero hasta ahora nadie podía explicar completamente qué las hacía funcionar.

Para descubrirlo, el equipo de investigación utilizó datos de dos importantes experimentos en el fondo oceánico, uno realizado en 2008 y otro que se llevó a cabo de 2019 a 2022, en los que los científicos colocaron paquetes de instrumentos conocidos como sismómetros de fondo oceánico, que son detectores de terremotos colocados directamente en el lecho marino, a lo largo de dos segmentos separados de la falla de Gofar, según la fuente. Los instrumentos registraron decenas de miles de pequeños terremotos en las semanas y meses que rodearon dos eventos importantes de magnitud 6, construyendo una imagen extraordinariamente detallada de cómo se comporta la falla antes, durante y después de una gran ruptura.

"Este es el experimento marino más ambicioso para estudiar fallas transformantes oceánicas hasta la fecha", dijo Fan, según Scripps.

Lo que los científicos encontraron en ambas zonas de barrera fue sorprendentemente similar. En los días y semanas previos a cada terremoto importante, las barreras se iluminaron con intensa actividad de pequeños terremotos, luego quedaron casi completamente silenciosas inmediatamente después de que ocurriera el gran evento. Ese patrón, repetido en dos segmentos de falla diferentes con doce años de diferencia, apuntaba a un mecanismo físico común en funcionamiento.

Las barreras, concluyó el equipo, no son simplemente tramos inertes de roca. Son zonas estructuralmente complejas donde la falla se divide en múltiples hebras, con pequeños desplazamientos laterales de 100 a 400 metros entre ellas, creando áreas de extensión local, como una ligera brecha en una grieta que de otro modo sería continua, según el estudio.

Esa geometría, combinada con evidencia de agua de mar filtrándose profundamente en la falla, promueve un proceso que los científicos llaman "fortalecimiento por dilatancia". Es decir, cuando una gran ruptura de terremoto llega a la barrera, el movimiento repentino hace que la roca porosa saturada de fluido se bloquee momentáneamente, ya que la presión de poros, que es la presión de los fluidos atrapados dentro de la roca, cae bruscamente, frenando efectivamente la ruptura antes de que pueda crecer más, según la fuente.

"Estas barreras no son solo características pasivas del paisaje", dijo Gong, ahora profesor asistente de ciencias de la tierra y atmosféricas en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Indiana en Bloomington. "Son partes activas y dinámicas del sistema de fallas, y comprender cómo funcionan cambia la forma en que pensamos sobre los límites de los terremotos en estas fallas".

La falla de Gofar se encuentra lejos de las costas pobladas, por lo que sus terremotos representan poco peligro directo para las personas. Sin embargo, los hallazgos tienen implicaciones mucho más allá de este sistema de fallas remoto.

Las fallas transformantes como Gofar existen en todos los fondos oceánicos del mundo, y son responsables de una característica desconcertante que los científicos han notado durante mucho tiempo en los registros sísmicos globales. Los grandes terremotos submarinos tienden a permanecer más pequeños de lo que las condiciones geológicas parecerían permitir, como si alguna característica o proceso pusiera consistentemente un techo a su tamaño.

Los nuevos hallazgos sugieren que las zonas de barrera como las de Gofar, formadas por la misma combinación de geometría de falla compleja e infiltración de agua de mar, pueden estar muy extendidas en el fondo oceánico, actuando como un sistema global de frenos naturales que limitan el tamaño máximo de los terremotos a lo largo de estos límites, según la fuente.

Esa perspectiva podría ayudar a perfeccionar los modelos de terremotos utilizados para evaluar el riesgo sísmico a lo largo de fallas submarinas en todo el mundo, incluidas aquellas cerca de centros de población costera.

La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos y el Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá, según Scripps.

La Institución Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego es uno de los centros más importantes del mundo para la investigación y educación en ciencias de la tierra global. La institución opera una flota de cuatro buques de investigación oceanográfica y alberga el Acuario Birch en Scripps, el centro de exploración pública que recibe 500.000 visitantes cada año.